Lộ trình công nghệ tăng cường và nâng cấp vật liệu đường sắt
Vật liệu đường sắt nội địa phổ thông U71Mn, U75V và U78CrV phù hợp với những loại tuyến đường sắt nào?
U71Mn là đường ray ngọc trai thông thường, có độ bền vừa phải và quy trình sản xuất hoàn thiện. Nó được sử dụng rộng rãi trong đường sắt thông thường, đường ray nhà ga và đường thứ cấp do chi phí thấp, dễ hàn và dễ bảo trì. U75V là thanh ray ngọc trai có độ bền-cao với độ bền kéo và khả năng chống mài mòn được cải thiện đáng kể. Nó phù hợp với các tuyến đường chính-tốc độ cao, đường trục vận chuyển-nặng, độ dốc dài và các đoạn có đường cong dày đặc và hiện là vật liệu phổ biến nhất cho các đường trục thông thường và-tốc độ cao ở Trung Quốc. U78CrV là đường ray được gia cố bằng hợp kim vi mô, có bổ sung các nguyên tố như crom và vanadi để tinh chế thớ, cải thiện hơn nữa độ bền, độ dẻo dai, khả năng chống mỏi và chống nếp gấp. Phương pháp này phù hợp với các tuyến đường sắt có vận tải lớn, bán kính đường cong nhỏ, các đoạn có độ mòn cao, cầu dài và các đoạn đường hầm.
Các phương tiện kỹ thuật cốt lõi để tăng cường và tăng cường đường ray là gì?
Một là hợp kim vi mô, sử dụng các nguyên tố vi lượng như vanadi, niobium, titan và crom để tinh chế hạt, cải thiện độ bền và độ dẻo dai, đồng thời đảm bảo khả năng hàn. Thứ hai, việc lăn và làm mát có kiểm soát là rất quan trọng. Kiểm soát chính xác nhiệt độ, biến dạng và tốc độ làm mát trong quá trình lăn giúp tối ưu hóa khoảng cách giữa các lớp ngọc trai, mang lại cấu trúc bên trong đồng nhất và ứng suất dư hợp lý trong đường ray. Thứ ba, quá trình tôi và tôi luyện toàn bộ chiều dài sẽ làm cứng sâu đầu ray, cải thiện độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn đồng thời đảm bảo độ bền của lõi và ngăn ngừa hiện tượng gãy giòn. Thứ tư, các kỹ thuật tăng cường bề mặt, chẳng hạn như làm nguội đầu đường ray có chiều dài-toàn bộ, tăng cường lớp phủ và cấy ion, nâng cao khả năng chống mài mòn, chống bong tróc và chống mỏi khi tiếp xúc. Thứ năm, luyện thép sạch sẽ làm giảm lưu huỳnh, phốt pho, khí và tạp chất, giảm thiểu các khuyết tật bên trong và cải thiện tuổi thọ mỏi.
Tại sao các tuyến đường vận chuyển tải trọng-nặng phải sử dụng đường ray có độ bền-chống mài mòn{2}}cao?
Các đoàn tàu -hạng nặng có trục nặng, mật độ giao thông cao và ứng suất tiếp xúc với bánh xe-đường ray vượt xa so với các tuyến thông thường. Đường ray thông thường dễ bị các khuyết tật như đầu đường ray bị dập, mòn bên, nếp gấp, bong tróc và nứt do mỏi. Đường ray có độ bền-mài mòn{5}}cao có độ cứng cao hơn, cấu trúc ổn định hơn và khả năng chống mỏi tiếp xúc mạnh hơn, giảm đáng kể tốc độ mài mòn, kéo dài chu kỳ mài và giảm tần suất thay thế đường ray, do đó giảm đáng kể tổng chi phí vòng đời-của dây chuyền. Trong khi đó, ở các đoạn phanh, khởi động và dốc, đường ray có độ bền{8} cao có thể chịu được lực cắt và lực dọc lớn hơn, giảm nguy cơ bị nghiền nát ở đầu đường ray và biến dạng dẻo.
Các dạng hư hỏng do mỏi do tiếp xúc với đường sắt là gì và các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát là gì?
Sự mệt mỏi khi tiếp xúc chủ yếu biểu hiện ở các vết nứt vảy cá, nứt vỡ và hư hỏng lõi trên bề mặt đầu ray do lực căng cao lặp đi lặp lại lên bánh xe và đường ray. Vết nứt lan rộng dễ dẫn đến gãy đường ray. Các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát bao gồm: chọn đường ray có độ bền-cao, chống mài mòn-; cải thiện độ êm của đường ray và giảm sự tập trung ứng suất cục bộ; triển khai biện pháp mài phòng ngừa để loại bỏ các vết nứt vi mô-trên bề mặt và các điểm tập trung ứng suất; kiểm soát sự khác biệt về đường kính bánh xe và tính đa giác của bánh xe để giảm tác động lên đường ray-của bánh xe; cải thiện sự phù hợp giữa độ đàn hồi và độ cứng của đường ray để giảm ứng suất động; và tăng cường phát hiện lỗ hổng để phát hiện và xử lý sớm các hư hỏng lõi bên trong.
Việc nâng cấp vật liệu đường sắt có tác động gì đến các bộ phận hỗ trợ?
Độ bền, độ cứng và độ cứng của đường ray tăng lên sẽ thay đổi trạng thái ứng suất của ốc vít, miếng đệm và tà vẹt. Thông thường, cần phải nâng cấp đồng thời: ốc vít có lực kẹp cao hơn, kẹp lò xo có khả năng chống mỏi mạnh hơn, miếng đệm đường ray có khả năng chịu tải-và khả năng chống va đập cao, hệ thống neo được gia cố cũng như các bu lông và tấm đệm nối có độ bền-cao hơn. Nếu đường ray được nâng cấp nhưng các phụ kiện thì không, một chuỗi lỗi sẽ xảy ra, chẳng hạn như đứt dây buộc, nát tấm đệm, lỏng bu lông và hư hỏng tà vẹt. Vì vậy, đường ray và phụ kiện phải được nâng cấp một cách hệ thống và đồng bộ.